可靠度分配的惩罚函数法

利用优化设计的惩罚函数法进行系统的可靠度分配，以各单元花费最小为目标函数，在满足系统可靠度要求的前提下，合理的落实各单元的可靠度指标。为产品设计提供了科学的依据，是一种快捷，有效的方法。     

多输入多输出系统特征模发射最小化误码率优化功率分配

在多输入多输出系统特征模发射设计中,基于最小化误码率准则优化发射功率分配问题没有简单的闭式解,求解方法有通用优化算法(如内点法)和Q函数契尔诺夫近似功率分配法.前者计算量大且不能理论分析,而后者只能获得近似功率分配解.文中将此约束优化问题的解用W主分支函数表示,将其转化为求解关于W函数的问题,提出了W函数求解法.利用W函数的简单求解算法,所提出方法能获得更精确的优化功率分配解.数值模拟结果也显示,该方法获得了较其他求解方法更低的系统误码率.     

US-FE-LSPIM四边形单元的静力和强迫振动分析

US-FE-LSPIM四边形单元由使用不同的形函数作试函数和检验函数而构成。传统的四节点等参形函数作检验函数,用于满足单元内和单元间的位移连续条件。FE-LSPIM四边形单元的形函数作试函数,用于满足所有的位移完备性条件。与FE-LSPIM四边形单元相比,该单元不需要通过使用罚函数法或拉格朗日乘子法使得整段边界满足位移边界条件。应用其分析静力和强迫振动问题。典型算例表明,对于静力和强迫振动问题,该单元在稀疏和畸变的网格时具有较高的精度,优于四边形Q4单元和QM6单元。     

制造系统负荷配置的非线性优化

基于排队理论,建立制造系统负荷分配的非线性优化模型.该模型以服务负荷为目标函数,包括关于在制品状态的3个不等式约束.设计一种优化变量转换方法,并经适当的约束条件合并,将该非线性模型转换为凸优化模型.推导给出该凸优化模型对应的拉格朗日函数及KKT条件,并引入凸优化内点法作为负荷分配的有效计算工具.实例计算结果表明,模型的优化结果能保证充分利用设备的生产能力及最低的在制品库存,同时凸优化内点算法具有迭代次数少、收敛速度快的优点.实际应用中,可以将非线性的复杂的优化问题凸性化,从而得到其最优解.     

智能电网中基于非合作博弈的需求侧分层优化

智能电网是未来电网的发展方向,包括供电侧的安全稳定和需求侧的合理用电决策.在需求侧提出一种基于非合作博弈的分层优化机制并解决了最优响应算法(Best Response)的收敛问题.首先在供电侧以削峰填谷为目的,利用集中式优化分配微网的参考负荷,并利用参考负荷构造微网用户的电价因素,引导用户的充放电决策.微网中的用户以自身花费代价为优化目标构造成非合作博弈模型,达到纳什均衡时供电侧表现出良好的削峰填谷效果.然后,利用最优响应算法与强单调函数的关系,重新构造优化目标函数,解决了最优响应法无法收敛到纳什均衡的问题.实验结果证明,提出的分层优化方案有效地降低了电网负荷曲线的峰值平均比.     

非正交多址认知无线电网络功率分配算法

非正交多址和认知无线电技术能有效提高频谱效率,是新一代移动通信系统的关键技术。针对功率域非正交多址认知无线电网络的能效优化问题,建立了满足次用户最小系统吞吐量和主用户最大干扰的次用户功率分配模型,将子信道吞吐量公式进行分解,得到子信道功率分配系数和子信道功率消耗率2个子问题。针对第1个问题,采取凸差(difference of convex,DC)规划算法将目标函数等效为2个凸函数差形式,并应用一阶泰勒展开式进行连续近似,将非凸问题转换为凸优化问题,从而得到子信道复用次用户最优功率分配系数;针对第2个问题,采用Dinkelbach算法和次梯度算法,利用拉格朗日函数,得到最优子信道功率消耗率。仿真结果表明,所提功率分配算法收敛速度快,时间复杂度低,其平均系统能效性能远优于分数功率分配算法。     

有保护单元的串、并联系统的最优分配

研究了由单个保护单元在两个独立元件构成的串联系统中的可靠性比较和最优分配问题以及由单个保护单元在两个独立元件构成的并联系统中的可靠性比较和最优分配问题,并给出了证明.     

一种动态感知器的设计

应用神经网络对非线性过程进行辨识的优点之一是,无需有关被辨识过程的事先假设,因而受到了广泛的注意．多层感知器构成的神经网络是一种常用的静态神经网络,可用于对非线性函数的逼近,但因不含有记忆单元,故难于实现对一些动态非线性系统的辨识．而实际中,对一个有一定因果关系的非线性离散时间系统而言,其实际输出常与系统的输入、过去一定时间上的输入和状态有关,故静态多层感知器神经网络难以对这样的系统进行辨识．一个非线性离散时间系统的输出ｙ（ｋ）是系统实际输入ｘ（ｋ）和过去的输入ｘ（ｋ－ｉ）及输出ｙ（ｋ－ｉ）的非…     

基于制造-质量损失成本的公差优化分配法

基于成本-公差函数和质量损失函数，构造了以制造成本和质量损失成本之和最小为目标函数、以概率边界为约束条件的公差优化分配数学模型，采用拉格朗日乘数法进行求解，实现了公差的定量优化分配。实例验证表明，该方法找到了制造成本与质量保证之间的1个平衡点，对实际应用具有一定的参考价值。     

多小区全双工分布式天线系统的能效资源分配

针对多小区全双工分布式天线系统(DAS),提出了高能效的资源优化分配策略。所提策略在保证用户服务质量(QoS)需求的前提下,通过联合优化上下行波束赋形因子、用户发射功率和远端天线单元(RAU)选择来最大化系统能效。首先,把优化问题重新规划为一个秩约束的半正定规划问题,通过分式规划将目标函数由分式形式转化为减法形式,引入惩罚函数来处理整数变量,采用半正定松弛,提出了一种需要解决内部优化问题的迭代资源分配算法;然后,利用层次分解和连续凸逼近,将内部非凸问题转化为一系列凸优化问题循环迭代求解。仿真结果表明,文中提出的算法可以很快收敛,并且和其他基准算法相比可以极大地提升能效。     

无记忆非线性系统参数估计及空间位置辨识仿真分析

以无记忆非线性系统为研究对象,将非线性响应力作为外部载荷,将其与外力和响应位移一起构成多输入单输出系统;然后给出适用于空间任意位置的非线性单元参数估计方法;最后基于“反向路径法”和重相干函数给出利用随机激励和响应信号辨识非线性单元空间位置的方法,并通过两个仿真案例进行验证。结果表明,非线性单元参数估计方法可准确计算非线性系统的强迫响应,并实现非线性单元空间位置的准确辨识和参数的准确估计。     

基于线性规划的服装生产任务分配研究

针对不确定条件下实际的服装生产任务分配问题,本文采用了线性规划优化的方法予以解决.为此,建立了服装生产任务分配的数学模型,在保证交货期的前提下,将线性规划法对生产任务进行优化分配,使加工成本最小.生产实例表明,所提出的优化方法能够使服装生产系统得到整体优化,表明其有效性和可行性.     

一类非线性电路方程的行波解

考察一类描述电路的非线性偏微分方程模型.借助齐次平衡法的思想和G’/G函数展开法对其行波解的形式进行了合理的假设,并将该偏微分方程约化为复杂的非线性代数方程组.借助计算机代数系统的符号运算功能求解该方程组,获得了电路方程由双曲正、余弦函数构成的孤波解和由正余弦函数构成的周期波解.     

连续体结构拓扑优化的过滤变密度法

为了解决经典变密度法存在的灰度单元收敛过慢以及优化结果灰度单元过多问题,引入带灰度过滤函数的变密度法模型.根据过滤函数的性质,给出了2个带可调参数的过滤函数模型.通过经典MBB梁优化算例,比较过滤函数对灰度问题的改善效果,分析了参数对优化目标的影响并给出了合理的参数选择模式.计算结果表明了此方法的合理性和有效性.带灰度过滤函数的变密度法一方面使得优化结果具有较好的0—1清晰性;另一方面,过滤函数加快了灰度单元的收敛速度,从而减少了优化收敛所需的迭代次数.     

有保护单元的并联系统的最优分配

研究了由2个保护单元在2个被保护单元构成并联系统中的最优分配问题,并给出了证明.     

基于模拟退火算法的跳频转信系统低互调干扰频率配置

跳频通信具有良好的抗干扰能力,但多通道转信系统工作于跳频模式时极易产生互调干扰。对跳频通信系统抑制互调干扰的频率分配方法进行了研究,使用模拟退火算法进行优化计算。在详细分析了跳频系统频率分配的约束条件基础上,对利用SA算法进行频率分配所使用的目标函数进行了改进,不完全以违约概率作为约束权值,而是结合多通道转信系统特点,根据约束重要性对其进行调整,在优化目标中加强了对互调干扰约束的关注,得到了较好的频率分配方案。     

电力经济环境负荷调度的模糊多目标模型

电力经济与环境负荷调度(Environmental/Economic Power Dispatch,EED)已成为当前经济与环境和谐发展下电力系统需考虑的问题。针对EED问题中以发电单元实际发电量作为决策变量的非线性燃料成本函数和微粒排放函数,引入模糊集方法构造发电单元实际发电量的模糊变量,以贴近电力系统中发电单元发电量的特点,使得EED问题的模糊化多目标模型更贴近实际,并采用一种改进遗传算法来找出EED问题模糊化多目标模型的优化方案。最后采用一个3发电单元的测试系统进行仿真并与其他方法进行对比,结果证明采用本文模型和方法得到的系统负荷调度方案在系统经济成本与微粒排放量上有明显的改善。     

基于遗传算法的复杂系统可靠度和冗余数设计分配优化

研究了复杂系统可靠度和冗余数分配优化问题，给出了子系统单元件可靠度指标和冗余个数一体化并发设计问题的提法；将遗传算法应用于求解系统可靠度优化配置问题，建立了优化配置子系统单元可靠度和冗余数的优化方法，具体设计优化了一复杂系统的可靠度分配问题，结果表明本文的问题描述合理，算法有效可行。     

用关联度和海明距离确定多目标优化问题的最优解

本文提出了一种用灰色系统关联度概念来确定两模糊子集隶属函数形状间的差异程度,并用海明(Hamming)距离确定两隶属函数间的接近程度,从而确定出多个有效解中的最优解的方法。其作法是:将多目标优化问题的理想解(由各单目标最优解构成)和有效解(非劣解)模糊化,求得各个模糊有效解与模糊理想解间的关联度和Hamming距离。最后,通过排序打分法确定出有效解中的最优解。     

多无人机辅助的NOMA中继系统总通信速率优化

为解决无线通信中的频谱资源稀缺问题,提出一种多无人机(UAV)辅助的非正交多址(NOMA)接入中继系统．以优化系统总通信速率为目标,综合考虑信息因果约束、无人机发射功率约束与最大服务能力约束,构建了用户分组、无人机轨迹规划与功率分配的联合优化问题．为解决这一高度耦合的非线性混合整数规划问题,提出一种两步优化策略．基于图论提出最大权匹配下的用户分组算法,根据分组结果,通过引入Sigmoid函数和辅助变量法,将功率分配和轨迹规划问题分别转化为几何规划与凸规划问题求解．仿真结果表明：所提出的两步优化算法能够有效提升系统的总通信速率．